(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入された燃料と空気を改質触媒で酸化反応させることにより水素を含む還元性気体を生成する燃料改質器を備え、
当該燃料改質器で生成した還元性気体を内燃機関の吸気系に供給する還元性気体供給装置であって、
前記燃料改質器と前記吸気系とを連通し、前記改質触媒で生成された還元性気体が流通する還元性気体供給ラインと、
前記吸気系で発生した負圧により、前記内燃機関の燃料タンクで発生した燃料蒸気を、空気とともに前記改質触媒に導入するとともに、当該改質触媒で生成された還元性気体を、前記還元性気体供給ラインを介して前記吸気系に供給する燃料蒸気導入手段と、を備えることを特徴とする還元性気体供給装置。
【請求項２】
前記燃料改質器は、導入された燃料蒸気を所定の温度以上の改質触媒で酸化反応させることにより還元性気体を生成することを特徴とする請求項１に記載の還元性気体供給装置。
【請求項３】
前記改質触媒の温度を上昇させる加熱装置と、
前記燃料蒸気導入手段により燃料蒸気を前記改質触媒に導入させる前に、前記加熱装置により前記改質触媒の温度を前記所定の温度まで上昇させる制御装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の還元性気体供給装置。
【請求項４】
前記還元性気体供給ラインを流通する還元性気体を冷却する冷却装置をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の還元性気体供給装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記内燃機関の温度が所定温度以下である場合には、前記冷却装置による還元性気体の冷却を停止させることを特徴とする請求項４に記載の還元性気体供給装置。
【請求項６】
前記燃料蒸気導入手段は、
前記燃料タンク内で発生した燃料蒸気を吸着する吸着手段を収容したキャニスタと、
前記吸着手段に吸着された燃料蒸気を放出させる放出手段と、
当該キャニスタと前記燃料改質器とを連通し、前記吸着手段から放出された燃料蒸気が流通する燃料蒸気導入ラインと、を備えることを特徴とする請求項５に記載の還元性気体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料改質器で還元性気体を生成し、内燃機関の吸気系に供給する還元性気体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、改質触媒を備えた燃料改質器で炭化水素燃料（以下、単に「燃料」という）を改質することにより水素及び一酸化炭素を含んだ還元性気体を生成し、さらにこの還元性気体を内燃機関の吸気や排気中に供給する技術が提案されている。還元性気体に含まれる水素は、燃料と比較して低温から燃焼する特性があるため、特に低温の内燃機関の吸気系に、水素を含んだ還元性気体を供給することにより、内燃機関の着火性を向上することができる。このような燃料改質器を用いた還元性気体供給装置として、より具体的には以下に示すような技術が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、燃料タンクで発生した燃料蒸気を吸着する活性炭素を備えたキャニスタと、キャニスタ内に水蒸気を含んだ空気を供給し活性炭素に吸着された燃料をパージさせるブロアと、パージされた含水蒸気の燃料蒸気を水蒸気改質反応により改質し還元性気体を生成する改質器と、を備え、生成した還元性気体を内燃機関の吸気通路に供給する装置が示されている。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、燃料タンクで発生した燃料蒸気を貯留する貯留タンクと、排気ガスが導入可能に設けられた改質触媒と、貯留タンクに貯留された燃料を改質触媒に噴射するインジェクタと、を備え、含水蒸気の排気とともに燃料を改質触媒に供給し、水蒸気改質反応により生成された還元性気体を内燃機関の吸気通路に供給する装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５９６６７１号公報
【特許文献２】特開２００９−２９９５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、燃料を改質して改質ガスを生成するには、改質触媒には気化した状態の燃料を供給する必要がある。このため従来の還元性気体供給装置では、液体の燃料を改質触媒へ向けて高圧で噴射するインジェクタ、液体の燃料と空気を混合し改質触媒に噴霧するアトマイザ及びエアポンプ、並びにこれらインジェクタやアトマイザに燃料タンク内の燃料を圧送するための燃料ポンプなど、改質触媒以外にも様々な装置が必要となり、還元性気体供給装置全体のコストや重量が増加する、という課題がある。
【０００７】
本発明は、燃料と空気とを改質し、生成した還元性気体を内燃機関の吸気系に供給する還元性気体供給装置であって、インジェクタ、アトマイザ、エアポンプ、及び燃料ポンプなど燃料を気化して改質触媒に導入するための装置が必要ない還元性気体供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明は、導入された燃料と空気を改質触媒（例えば、後述の改質触媒２１）で酸化反応させることにより水素を含む還元性気体を生成する燃料改質器（例えば、後述の燃料改質器２）を備え、当該燃料改質器で生成した還元性気体を内燃機関（例えば、後述のエンジン９）の吸気系（例えば、後述の吸気系９１）に供給する還元性気体供給装置（例えば、後述の改質ガス供給装置１）を提供する。前記還元性気体供給装置は、前記燃料改質器と前記吸気系とを連通し、前記改質触媒で生成された還元性気体が流通する還元性気体供給ライン（例えば、後述の改質ガス供給ライン４）と、前記吸気系で発生した負圧により、前記内燃機関の燃料タンク（例えば、後述の燃料タンク８）で発生した燃料蒸気を、空気とともに前記改質触媒に導入するとともに、当該改質触媒で生成された還元性気体を、前記還元性気体供給ラインを介して前記吸気系に供給する燃料蒸気導入手段（例えば、後述の燃料蒸気導入装置３）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、吸気系で発生した負圧を利用して、燃料タンクで発生した燃料蒸気を空気とともに改質触媒へ導入し、さらにこの燃料蒸気と空気から改質触媒で生成された還元性気体を、還元性気体供給ラインを介して吸気系に供給する。すなわち本発明によれば、インジェクタ、アトマイザ、エアポンプ、及び燃料ポンプなど燃料を気化して改質触媒に導入するための特別な装置を用いることなく、気化した燃料を改質触媒に導入するとともに、生成した還元性気体を吸気系に供給することができる。
さらに、本発明では、このように燃料蒸気の利用に適した酸化反応により還元性気体を生成する。改質触媒において燃料を改質し還元性気体を生成する改質反応には、水蒸気改質反応と、酸化反応とが知られている。水蒸気改質反応は吸熱反応であるため、改質反応が進行している間でも改質触媒に熱を与え続ける必要があるのに対し、酸化反応は発熱反応が自律的に進行するため、一旦改質反応が開始すれば後は外部から熱を与える必要がない。このため、水蒸気改質反応を利用した装置と比較して、本発明では還元性気体を生成するためのエネルギ供給量を少なくすることができる。また酸化反応は、吸熱反応である水蒸気改質反応と比較して、燃料の供給を開始してから還元性気体が生成されるまでの立ち上がり時間が短い、という利点がある。すなわち、本発明では燃料タンクで発生した燃料蒸気を利用するため、長時間にわたり安定して改質触媒に燃料を導入し続けることが困難となっている。したがって本発明では、燃料の導入が比較的短時間であっても、立ち上がり時間の短い酸化反応を利用することにより、効率的に還元性気体を生成することができる。
【００１０】
この場合、前記燃料改質器は、導入された燃料蒸気を所定の温度（例えば、後述の改質触媒２１において部分酸化反応が進行する温度、より具体的には６００℃）以上の改質触媒で酸化反応させることにより還元性気体を生成することが好ましい。
【００１１】
燃料を改質して還元性気体を生成し、この還元性気体を吸気系に供給する場合、還元性気体のＨＣ濃度が高いと未燃ＨＣが吸気系の壁面に付着してしまい、最悪の場合通路が閉塞する不具合が生じるおそれもある。これに対し本発明では、導入された燃料蒸気を、所定の温度、より具体的には例えば６００℃以上の改質触媒で酸化反応させることにより、生成される還元性気体の未燃の炭化水素（ＨＣ）の濃度を十分に低くすることができるので、上述のような不具合を回避することができる。また、ＨＣ濃度を低くすることにより、還元性気体の水素濃度を高くすることができるので、低温の内燃機関における燃焼の安定性をさらに向上することができる。
【００１２】
この場合、前記改質触媒の温度を上昇させる加熱装置（例えば、後述のグロープラグ２３）と、前記燃料蒸気導入手段により燃料蒸気を前記改質触媒に導入させる前に、前記加熱装置により前記改質触媒の温度を前記所定の温度まで上昇させる制御装置（例えば、後述の制御装置６）と、をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
本発明では、改質触媒の温度を上昇させる加熱装置を設けることにより、改質触媒の温度を、生成される還元性気体のＨＣ濃度が十分に低いと判断できる上記所定の温度まで、速やかに上昇させることができる。また、燃料蒸気を改質触媒に導入する前に、このような加熱装置で改質触媒の温度を上昇させることにより、水素濃度の高い還元性気体を早期に供給することが可能となる。
【００１４】
この場合、前記還元性気体供給装置は、前記還元性気体供給ラインを流通する還元性気体を冷却する冷却装置（例えば、後述の冷却装置５）をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
本発明では、上述のように所定の温度以上の改質触媒で燃料蒸気を酸化反応させることにより還元性気体を生成するため、還元性気体供給ラインを流通する還元性気体は水素濃度が高くかつ温度も高くなっている。このような還元性気体を吸気系に供給することにより、上述のように吸気系にＨＣが付着するのを防止したり内燃機関における燃焼の安定性を向上したりできるものの、還元性気体の温度及び水素濃度が高すぎるあまり、逆に内燃機関では自着火や不整燃焼などの不具合が生じる場合もある。そこで本発明では、還元性気体供給ラインを流通する還元性気体を冷却する冷却装置を設けることにより、還元性気体が吸気系に供給される前にこれを冷却できるので、上述のような不具合を回避することができる。
【００１６】
この場合、前記制御装置は、前記内燃機関の温度が所定の温度以下である場合には、前記冷却装置による還元性気体の冷却を停止させることが好ましい。
【００１７】
本発明では、内燃機関の温度が所定の温度以下である場合には、冷却装置による還元性気体の冷却を停止することにより、低温の内燃機関に低温の還元性気体が供給されるのを防止することができるので、低温の内燃機関の燃焼を安定化することができる。
【００１８】
この場合、前記燃料蒸気導入手段は、前記燃料タンク内で発生した燃料蒸気を吸着する吸着手段を収容したキャニスタ（例えば、後述のキャニスタ３１）と、前記キャニスタ内を大気圧に開放し前記吸着手段に吸着された燃料蒸気を放出させる放出手段（例えば、後述のパージバルブ３４）と、当該キャニスタと前記燃料改質器とを連通し、前記吸着手段から放出された燃料蒸気が流通する燃料蒸気導入ライン（例えば、後述の燃料蒸気導入ライン３３）と、を備えることが好ましい。
【００１９】
本発明では、改質触媒に燃料蒸気を導入し、さらにこの改質触媒で生成した還元性気体を吸気系に供給する燃料蒸気導入手段を、キャニスタ、放出手段及び燃料蒸気導入ラインで構成した。これにより、還元性気体の生成及び供給の必要がない時には、キャニスタ内の吸着手段に燃料蒸気を吸着しておき、還元性気体の生成及び供給の必要が生じた時には、放出手段により吸着手段から放出させた燃料蒸気を、空気とともに改質触媒に導入し、改質触媒で還元性気体を生成し、生成した還元性気体を吸気系に供給することができる。また、このようにキャニスタから放出された燃料蒸気を利用することにより、改質触媒における酸化反応条件に適したＯ／Ｃ比（原料中の炭素量と酸素量のモル比）の原料を改質触媒に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る改質ガス供給装置の構成を示す模式図である。
【図２】上記実施形態に係る改質ガス供給装置の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る還元性気体供給装置としての改質ガス供給装置１と、この改質ガス供給装置１が適用された内燃機関（以下、単に「エンジン」という）９の吸気系９１の構成を示す模式図である。
【００２２】
改質ガス供給装置１は、導入された燃料と空気から改質触媒２１により水素及び一酸化炭素を含む還元性気体としての改質ガスを生成する燃料改質器２と、この燃料改質器２に燃料及び空気を供給する燃料蒸気導入装置３と、燃料改質器２で生成した改質ガスを吸気系９１に供給する改質ガス供給ライン４と、改質ガスを冷却する冷却装置５と、これらを制御する制御装置６と、を含んで構成される。
【００２３】
燃料改質器２は、改質触媒２１と、改質触媒２１を収容するケーシング２２と、改質触媒２１を加熱する加熱装置としてのグロープラグ２３と、を含んで構成される。
ケーシング２２には、燃料蒸気導入装置３と接続され、この燃料蒸気導入装置３からの燃料蒸気及び空気を改質触媒２１に導入する導入ポート２４と、改質触媒２１における改質反応により生成された改質ガスが排出される排出ポート２５と、が形成されている。
【００２４】
改質触媒２１は、ロジウム、白金、パラジウム、ニッケル、及びコバルトよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属触媒成分と、セリア、ジルコニア、アルミナ、及びチタニアよりなる群から選ばれる少なくとも１種の酸化物又はこれらを基本組成とした複合酸化物と、を含む。この改質触媒２１は、導入ポート２４を介して燃料蒸気導入装置３により導入された燃料蒸気と空気を、酸化反応により改質し、水素と一酸化炭素を含む改質ガスを生成する。
【００２５】
改質触媒２１における酸化反応としては、例えば、下記式（１）に示すような炭化水素の部分酸化反応が進行する。この部分酸化反応は、燃料と酸素を用いた発熱反応であり、高温の改質触媒２１では自律的に反応が進行する。このため、一旦改質触媒２１を高温にすれば、後は外部からの熱を供給することなく改質ガスを生成し続けることができる。
ＣｎＨｍ＋１／２ｎＯ２→ｎＣＯ＋１／２ｍＨ２      （１）
【００２６】
グロープラグ２３は、通電すると発熱し、改質触媒２１の温度を上昇させる。図示しないグロープラグ２３の駆動装置は制御装置６に接続されており、したがってグロープラグ２３による改質触媒２１の昇温は制御装置６により制御される。上述のように、本実施形態では、改質触媒２１における部分酸化反応により改質ガスを生成する。そこで、制御装置６は、燃料蒸気導入装置３により燃料蒸気及び空気を改質触媒２１に供給し部分酸化反応により改質ガスを生成させる前に、グロープラグ２３を駆動し改質触媒２１の温度を、部分酸化反応が進行する温度である約６００℃まで上昇させる。
【００２７】
また、ケーシング２２には、後述の冷却水が流通するウォータジャケット２６が形成されている。したがって、このウォータジャケット２６に冷却水を流通させることにより、改質反応により高温となった改質触媒２１を冷却することが可能となっている。
【００２８】
改質ガス供給ライン４は、燃料改質器２の排出ポート２５と吸気系９１のうちスロットルバルブ９４より下流側、より具体的にはエンジン９のインテークマニホルド９３とを連通する。したがって、改質触媒２１において生成され、排出ポート２５から排出された改質ガスは、この改質ガス供給ライン４を流通し、インテークマニホルド９３内に供給される。
【００２９】
燃料蒸気導入装置３は、その内部に燃料蒸気を吸着保持するキャニスタ３１と、キャニスタ３１とエンジン９の燃料タンク８とを連通する吸着ライン３２と、キャニスタ３１と燃料改質器２の導入ポート２４とを連通する燃料蒸気導入ライン３３と、この燃料蒸気導入ライン３３に設けられた放出手段としてのパージバルブ３４と、を備える。
【００３０】
キャニスタ３１の内部には、燃料蒸気を吸着する吸着手段としての活性炭のペレットが収容されている。燃料タンク８内で発生した燃料蒸気は、吸着ライン３２を介してキャニスタ３１の内部に導入され、この活性炭に吸着されて一時的に保持される。また、キャニスタ３１には、キャニスタ３１内部と大気とを連通し、活性炭に吸着された燃料蒸気を放出させるためのパージエアが流通するパージエア導入部３５が形成されている。
【００３１】
パージバルブ３４は、燃料蒸気導入ライン３３に設けられ、活性炭に吸着された燃料蒸気を放出させるために、燃料蒸気導入ライン３３の流路を開閉する。このようなパージバルブ３４としては、例えばソレノイドバルブが好ましく用いられる。パージバルブ３４の図示しない駆動装置は制御装置６に接続されており、したがって燃料蒸気導入ライン３３の流路の開閉は制御装置６により制御される。
【００３２】
パージバルブ３４を駆動し、燃料蒸気導入ライン３３の流路を開くと、キャニスタ３１とインテークマニホルド９３とが燃料改質器２を介して連通する。このとき、エンジン９の運転中である場合、インテークマニホルド９３内で発生した吸入負圧により、パージエア導入部３５からキャニスタ３１内部にパージエアとしての外気が導入され、活性炭に吸着されていた燃料蒸気を放出させる。キャニスタ３１内部において活性炭から放出された燃料蒸気は、パージエアとともに燃料蒸気導入ライン３３を流通し、燃料改質器２の改質触媒２１に導入され、改質触媒２１における改質反応により改質ガスが生成される。さらに、改質触媒２１で生成された改質ガスは、改質ガス供給ライン４を流通し、インテークマニホルド９３内に供給される。
【００３３】
冷却装置５は、冷却水循環ライン５１と、ラジエタ５２と、改質ガス冷却部５３と、冷却水流量制御バルブ５４と、を含んで構成される。
冷却水循環ライン５１には、図示しないポンプにより冷却水が圧送される。ラジエタ５２は、冷却水循環ライン５１の一部として設けられ、この冷却水循環ライン５１を流通する冷却水を冷却する。改質ガス冷却部５３は、冷却水循環ライン５１の一部として設けられ、冷却水循環ライン５１を流通する冷却水と改質ガス供給ライン４を流通する改質ガスとを熱交換させることにより、改質ガスを冷却する。
【００３４】
冷却水流量制御バルブ５４は、冷却水循環ライン５１に設けられ、この冷却水循環ライン５１を流通する冷却水の流量を制御する。例えばこの冷却水流量制御バルブ５４を駆動し、冷却水循環ライン５１の流路を開くと、冷却水循環ライン５１を流通する冷却水の流量が増加するので、改質ガス冷却部５３による改質ガスの冷却が促進される。また、図示しない冷却水流量制御バルブ５４の駆動装置は、制御装置６に接続されており、したがって冷却水流量制御バルブ５４による改質ガスの冷却は、制御装置６により制御される。
【００３５】
制御装置６には、グロープラグ２３、パージバルブ３４及び冷却水流量制御バルブ５４などの駆動装置の他、改質触媒温度センサ７１及びエンジン水温センサ７２などの各種センサが接続されている。
改質触媒温度センサ７１は、改質触媒２１の温度を検出し、検出値に略比例した信号を制御装置６に送信する。エンジン水温センサ７２は、エンジン９を代表する温度としてエンジン９の気筒周りに設けられたウォータジャケットを流通する冷却水の温度を検出し、検出値に略比例した信号を制御装置６に送信する。
【００３６】
図２は、制御装置による改質ガス供給装置の制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば運転者によるイグニッションスイッチの操作に基づきエンジンの始動要求を検出したことに応じて開始し、その後所定の制御周期の下で繰り返し実行される。
【００３７】
Ｓ１では、改質触媒温度センサの出力に基づいて改質触媒の温度を取得し、取得した改質触媒温度が所定の活性判定温度以下であるか否かを判別する。ここで、活性判定温度とは、改質触媒に燃料蒸気と空気とを供給したときに、この改質触媒で部分酸化反応が進行するか否かを判定するための温度であり、具体的には例えば６００℃に設定される。
【００３８】
Ｓ１の判別がＹＥＳである場合には、Ｓ２に移り、改質触媒温度が速やかに上記活性判定温度に達するようにグロープラグをオンにし、すなわちグロープラグに通電することにより改質触媒を昇温し、この処理を終了する。
【００３９】
一方、Ｓ１の判別がＮＯであり、改質触媒温度が上記活性判定温度より高い場合には、グロープラグにより改質触媒を昇温せずとも安定して部分酸化反応が進行すると判断し、Ｓ３に移り、前回制御時からグロープラグをオンにしていた場合にはこれをオフにし、すなわちグロープラグへの通電を停止し、Ｓ４に移る。Ｓ４では、パージバルブを駆動し燃料蒸気導入ラインを開くことにより、改質触媒への燃料蒸気と空気の導入を開始し、Ｓ５に移る。これにより、改質触媒では燃料蒸気と空気との部分酸化反応が進行し、改質ガスが生成される。また、生成された改質ガスは改質ガス供給ラインを流通してインテークマニホルド内に供給される。
【００４０】
Ｓ５では、エンジン水温が所定温度以下であるか否かを判別する。
Ｓ５の判別がＹＥＳの場合、すなわちエンジンの始動開始直後であってエンジンが未だ十分に暖機されていないと判断できる場合には、Ｓ７に移り冷却装置をオフにし、この処理を終了する。すなわち、Ｓ７では、冷却水流量制御バルブを閉じ側に駆動し、改質ガス冷却部による改質ガスの冷却を停止させる。
一方、Ｓ５の判別がＮＯの場合、すなわちエンジンが十分に暖機されたと判断できる場合には、Ｓ６に移り冷却装置をオンにし、この処理を終了する。すなわち、冷却水流量制御バルブを開き側に駆動し、改質ガス冷却部により改質ガスを冷却させる。
【００４１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）本実施形態では、吸気系９１で発生した吸入負圧を利用して、キャニスタ３１内の燃料蒸気を空気とともに改質触媒２１へ導入し、さらにこの燃料蒸気と空気から改質触媒２１で生成された改質ガスを、改質ガス供給ライン４を介して吸気系９１に供給する。すなわち本実施形態によれば、インジェクタ、アトマイザ、エアポンプ、及び燃料ポンプなど燃料を気化して改質触媒に導入するための特別な装置を用いることなく、気化した燃料を改質触媒２１に導入するとともに、生成した改質ガスを吸気系９１に供給することができる。
さらに、本実施形態では、このように燃料蒸気の利用に適した部分酸化反応により改質ガスを生成する。このため、水蒸気改質反応を利用した装置と比較して、本実施形態では還改質ガスを生成するためのエネルギ供給量を少なくすることができる。また本実施形態では、燃料の導入が比較的短時間であっても、立ち上がり時間の短い部分酸化反応を利用することにより、効率的に改質ガスを生成することができる。
【００４２】
（２）本実施形態では、導入された燃料蒸気を、部分酸化反応が進行する温度、より具体的には例えば６００℃以上の改質触媒２１で部分酸化反応させることにより、生成される改質ガスの未燃ＨＣの濃度を十分に低くすることができるので、未燃ＨＣが吸気系９１の壁面に付着するといった不具合を回避することができる。また、ＨＣ濃度を低くすることにより、改質ガスの水素濃度を高くすることができるので、低温のエンジン９における燃焼の安定性をさらに向上することができる。
【００４３】
（３）本実施形態では、改質触媒２１の温度を上昇させるグロープラグ２３を設けることにより、改質触媒２１の温度を、生成される改質ガスのＨＣ濃度が十分に低いと判断できる上記温度まで、速やかに上昇させることができる。また、燃料蒸気を改質触媒２１に導入する前に、このようなグロープラグ２３で改質触媒２１の温度を上昇させることにより、水素濃度の高い改質ガスを早期に供給することが可能となる。
【００４４】
（４）本実施形態では、上述のように部分酸化反応が進行する温度以上の改質触媒２１で燃料蒸気を酸化反応させることにより改質ガスを生成するため、改質ガス供給ライン４を流通する改質ガスは水素濃度が高くかつ温度も高くなっている。このような改質ガスを吸気系９１に供給することにより、上述のように吸気系９１にＨＣが付着するのを防止したりエンジン９における燃焼の安定性を向上したりできるものの、改質ガスの温度及び水素濃度が高すぎるあまり、逆にエンジン９では自着火や不整燃焼などの不具合が生じる場合もある。そこで本実施形態では、改質ガス供給ライン４を流通する改質ガスを冷却する冷却装置５を設けることにより、改質ガスが吸気系９１に供給される前にこれを冷却できるので、上述のような不具合を回避することができる。
【００４５】
（５）本実施形態では、エンジンの冷却水温が所定の温度以下である場合には、冷却装置５による改質ガスの冷却を停止することにより、低温のエンジン９に低温の改質ガスが供給されるのを防止することができるので、低温のエンジン９の燃焼を安定化することができる。
【００４６】
（６）本実施形態では、改質触媒２１に燃料蒸気を導入し、さらにこの改質触媒２１で生成した改質ガスを吸気系９１に供給する燃料蒸気導入装置３を、キャニスタ３１、燃料蒸気導入ライン３３及びパージバルブ３４で構成した。これにより、改質ガスの生成及び供給の必要がない時には、キャニスタ３１内の活性炭に燃料蒸気を吸着しておき、改質ガスの生成及び供給の必要が生じた時には、パージバルブ３４により活性炭から放出させた燃料蒸気を、空気とともに改質触媒２１に導入し、改質触媒２１で改質ガスを生成し、生成した改質ガスを吸気系９１に供給することができる。また、このようにキャニスタ３１から放出された燃料蒸気を利用することにより、改質触媒２１における酸化反応条件に適したＯ／Ｃ比の原料を改質触媒２１に供給することができる。
【００４７】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。
上記実施形態では、インジェクタ、コンプレッサ及びブロアなどの従来では必要であった圧力発生源を用いることなく、吸気系で発生した吸入負圧のみを利用して燃料改質器２の改質触媒２１に燃料蒸気と空気とを供給したが、これに限らない。より多くの燃料蒸気を改質触媒に供給する場合には、上記吸入負圧に加えて別の圧力発生源で発生させた圧力を利用してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、燃料タンク内で発生した燃料蒸気を、一旦キャニスタに吸着保持させた後に、このキャニスタからパージされた燃料蒸気を燃料改質器に導入し、改質ガスを生成したが、これに限らない。この他、燃料タンク内で発生した燃料蒸気を、キャニスタを介さずにそのまま燃料改質器に導入し、改質ガスを生成してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…改質ガス供給装置（還元性気体供給装置）
２…燃料改質器
２１…改質触媒
２３…グロープラグ（加熱装置）
３…燃料蒸気導入装置（燃料蒸気導入手段）
３１…キャニスタ
３３…燃料蒸気導入ライン
３４…パージバルブ（放出手段）
４…改質ガス供給ライン
５…冷却装置
６…制御装置
８…燃料タンク
９…エンジン（内燃機関）
９１…吸気系
【図１】
0005409568.tif 000002
【図２】
0005409568.tif 000003